Probe mengapung dalam kekosongan es. Tiga tahun telah berlalu sejak diluncurkan di Baikonur dan jalan panjang membentang di belakang satu miliar kilometer. Sabuk asteroid telah dilintasi dengan aman, instrumen rapuh telah bertahan dari dinginnya ruang dunia yang parah. Dan di depan? Badai elektromagnetik yang mengerikan di orbit Jupiter, radiasi mematikan dan pendaratan yang sulit di permukaan Ganymede - satelit terbesar di planet raksasa.
Menurut hipotesis modern, di bawah permukaan Ganymede terdapat lautan hangat yang luas, yang mungkin dihuni oleh bentuk kehidupan paling sederhana. Ganymede lima kali lebih jauh dari Bumi, lapisan es sepanjang 100 kilometer secara andal melindungi "tempat lahir" dari dingin kosmik, dan medan gravitasi Jupiter yang mengerikan terus-menerus "mengguncang" inti satelit, menciptakan sumber panas yang tak habis-habisnya. energi.
Penyelidikan Rusia akan melakukan pendaratan lunak di salah satu ngarai di permukaan es Ganymede. Dalam sebulan, ia akan mengebor es hingga kedalaman beberapa meter dan menganalisis sampel - para ilmuwan berharap dapat menetapkan komposisi kimia yang tepat dari pengotor es, yang akan memberikan gambaran tentang struktur internal satelit. Beberapa orang percaya bahwa akan mungkin untuk menemukan jejak kehidupan di luar bumi. Ekspedisi antarplanet yang menarik - Ganymede akan menjadi benda langit ketujuh *, yang permukaannya akan dikunjungi oleh probe bumi!
"Europe-P" atau sisi teknis proyek
Jika kata-kata Wakil Perdana Menteri Rogozin tentang "pendaratan bulan" Stasiun Luar Angkasa Internasional dapat dianggap sebagai lelucon, maka pernyataan tahun lalu oleh kepala Roscosmos Vladimir Popovkin tentang misi mendatang ke Jupiter tampak seperti keputusan serius. Kata-kata Popovkin sepenuhnya sesuai dengan pendapat Akademisi Lev Zeleny, direktur Institut Penelitian Luar Angkasa RAS, yang, pada tahun 2008, mengumumkan niatnya untuk mengirim ekspedisi ilmiah ke bulan-bulan es Jupiter - Europa atau Ganymede.
Empat tahun lalu, pada Februari 2009, sebuah perjanjian internasional ditandatangani untuk memulai program studi komprehensif Misi Sistem Europa Jupiter, di mana, selain stasiun antarplanet Rusia, JEO Amerika, JGO Eropa, dan stasiun JMO Jepang akan pergi ke Jupiter. Patut dicatat bahwa Roskosmos memilih sendiri bagian program yang paling mahal, kompleks, dan paling penting - tidak seperti peserta lain yang hanya mempersiapkan pengorbit untuk mempelajari empat satelit "besar" Jupiter (Europa, Ganymede, Callisto, Io) dari luar angkasa, stasiun Rusia harus melakukan manuver yang paling sulit dan dengan lembut "mendarat" di permukaan salah satu satelit yang dipilih.
Kosmonotika Rusia sedang menuju wilayah terluar tata surya. Terlalu dini untuk memberi tanda seru di sini, tetapi suasananya sendiri menggembirakan. Laporan dari luar angkasa terlihat jauh lebih menarik daripada laporan dari French Riviera, di mana beberapa pejabat Rusia bermain-main saat liburan.
Seperti dalam proyek ambisius apa pun, dalam kasus penyelidikan Rusia untuk mempelajari Ganymede, ada banyak skeptisisme, yang tingkatnya berkisar dari peringatan yang kompeten dan dapat dibenarkan hingga sarkasme langsung dalam gaya "pengisian kembali kelompok orbital Rusia di dasar Samudra Pasifik."
Pertanyaan pertama dan, mungkin, paling sederhana: mengapa Rusia membutuhkan ekspedisi super ini? Jawaban: jika kita selalu dibimbing oleh pertanyaan-pertanyaan seperti itu, manusia masih duduk di gua-gua. Kognisi dan eksplorasi Semesta - ini, mungkin, adalah makna utama keberadaan kita.
Terlalu dini untuk mengharapkan hasil nyata dan manfaat praktis dari ekspedisi antarplanet - seperti halnya menuntut anak berusia tiga tahun mencari nafkah sendiri secara mandiri. Tapi cepat atau lambat terobosan akan terjadi dan akumulasi pengetahuan tentang dunia kosmik yang jauh pasti akan berguna. Mungkin besok ruang "demam emas" akan dimulai (disesuaikan untuk beberapa Iridium atau Helium-3) dan kita akan memiliki insentif yang kuat untuk menguasai tata surya. Atau mungkin kita akan tinggal di Bumi selama 10.000 tahun lagi, tidak dapat melangkah ke luar angkasa. Tidak ada yang tahu kapan ini akan terjadi. Tetapi ini tidak dapat dihindari, dilihat dari kemarahan dan energi yang gigih yang digunakan seseorang untuk mengubah wilayah baru yang sebelumnya tidak berpenghuni di planet kita.
Pertanyaan kedua, terkait penerbangan ke Ganymede, terdengar lebih keras: apakah Roscosmos mampu melakukan ekspedisi sebesar ini? Lagi pula, baik stasiun antarplanet Rusia maupun Soviet tidak pernah beroperasi di wilayah terluar tata surya. Kosmonotika domestik terbatas pada studi benda langit terdekat. Tidak seperti empat "planet dalam" kecil dengan permukaan padat - Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars, "planet luar" adalah raksasa gas, dengan ukuran dan kondisi yang sama sekali tidak memadai di permukaannya (dan secara umum, apakah mereka memiliki "permukaan"? Menurut konsep modern, "permukaan" Yuriter adalah lapisan mengerikan hidrogen cair di kedalaman planet di bawah tekanan di ratusan ribu atmosfer bumi).
Tetapi struktur internal raksasa gas tidak seberapa dibandingkan dengan kesulitan yang muncul dalam persiapan untuk penerbangan ke "wilayah luar" tata surya. Salah satu masalah utama terkait dengan keterpencilan kolosal wilayah ini dari Matahari - satu-satunya sumber energi di stasiun antarplanet adalah RTG sendiri (generator termoelektrik radioisotop), yang diisi dengan puluhan kilogram plutonium. Jika "mainan" seperti itu ada di Phobos-Grunt, epik dengan jatuhnya stasiun ke Bumi akan berubah menjadi "roulette Rusia" di seluruh dunia … Siapa yang akan mendapatkan "hadiah utama"?
Namun, tidak seperti Saturnus yang bahkan lebih jauh, radiasi matahari di orbit Jupiter masih sangat sensitif - pada awal abad ke-21, Amerika berhasil membuat baterai surya yang sangat efisien, yang dilengkapi dengan stasiun antarplanet baru Juno (diluncurkan ke Yupiter pada tahun 2011). Kami berhasil menyingkirkan RTG yang mahal dan berbahaya, tetapi dimensi tiga panel surya "Juno" sangat besar - masing-masing panjangnya 9 meter dan lebarnya 3 meter. Sistem yang rumit dan rumit. Sejauh ini, belum ada komentar resmi yang mengikuti keputusan apa yang akan diambil Roscosmos.
Jarak ke Jupiter 10 kali lebih besar daripada jarak ke Venus atau Mars - oleh karena itu, muncul pertanyaan tentang durasi penerbangan dan memastikan keandalan peralatan selama bertahun-tahun beroperasi di ruang terbuka.
Saat ini, penelitian sedang dilakukan di bidang pembuatan mesin ion yang sangat efisien untuk penerbangan antarplanet jarak jauh - terlepas dari namanya yang fantastis, ini adalah perangkat yang benar-benar dangkal dan agak sederhana, yang digunakan dalam sistem kontrol sikap satelit Soviet dari Seri meteor. Prinsip operasi - aliran gas terionisasi mengalir keluar dari ruang kerja. Daya dorong "motor super" adalah sepersepuluh Newton … Jika Anda meletakkan "mesin ion" pada mobil kecil "Oka", mobil "Oka" akan tetap di tempatnya.
Rahasianya adalah, tidak seperti mesin jet kimia konvensional, yang mengembangkan kekuatan besar dalam waktu singkat, mesin ion bekerja dengan tenang di ruang terbuka sepanjang penerbangan ke planet yang jauh. Tangki xenon cair dengan massa 100 kg cukup untuk puluhan tahun operasi. Akibatnya, setelah beberapa tahun, perangkat mengembangkan kecepatan yang cukup solid, dan mengingat fakta bahwa kecepatan aliran keluar media kerja dari nosel "mesin ion" berkali-kali lebih tinggi daripada kecepatan aliran keluar. dari media kerja dari nosel mesin roket propelan cair konvensional, prospek percepatan pesawat ruang angkasa terbuka bagi para insinyur hingga kecepatan ratusan kilometer per detik! Seluruh pertanyaannya adalah dengan adanya sumber energi listrik yang cukup kuat dan luas di atas kapal untuk menciptakan medan magnet di ruang mesin.
Pada tahun 1998, NASA sudah bereksperimen dengan sistem propulsi ion di atas Deep Space-1. Pada tahun 2003, wahana Hayabusa Jepang, juga dilengkapi dengan mesin ion, pergi ke asteroid Itokawa. Waktu akan memberi tahu apakah probe Rusia di masa depan akan menerima mesin serupa. Pada prinsipnya, jarak ke Jupiter tidak sebesar, misalnya, ke Pluto, oleh karena itu, masalah utama terletak pada memastikan keandalan peralatan penyelidikan dan perlindungannya dari dingin dan aliran partikel kosmik. Mari berharap sains Rusia akan mengatasi tugas yang sulit ini.
Masalah kunci ketiga dalam perjalanan ke dunia yang jauh terdengar singkat dan ringkas: Konektivitas
Memastikan koneksi yang stabil dengan stasiun antarplanet - masalah ini tidak kalah rumitnya dengan pembangunan "Menara Babel". Misalnya, wahana antarplanet Voyager 2, yang pada Agustus 2012 wahana itu meninggalkan tata surya dan sekarang mengambang di ruang antarbintang, sedang menuju Sirius, yang akan dicapainya dalam 296.000 tahun Bumi. Saat ini, Voyager 2 terletak 15 miliar kilometer dari Bumi, kekuatan pemancar probe antarplanet adalah 23 W (seperti bola lampu di lemari es Anda). Banyak dari Anda akan menggelengkan kepala tidak percaya - untuk melihat cahaya redup bola lampu 23 watt dari jarak 15 miliar kilometer … tidak mungkin.
Namun, insinyur NASA secara teratur menerima data telemetri dari probe pada 160 bps. Setelah penundaan 14 jam, sinyal pemancar Voyager 2 mencapai Bumi dengan energi sebesar 0,3 miliar per triliun Watt! Dan ini cukup - antena 70 meter dari pusat komunikasi luar angkasa jarak jauh NASA di AS, Australia, dan Spanyol dengan percaya diri menerima dan memecahkan kode sinyal pengembara luar angkasa. Perbandingan menakutkan lainnya: energi pancaran radio dari bintang-bintang, yang diadopsi untuk seluruh keberadaan astronomi radio ruang angkasa, tidak cukup untuk memanaskan segelas air setidaknya sepersejuta derajat! Sensitivitas perangkat ini sangat menakjubkan. Dan jika probe antarplanet yang jauh memilih frekuensi yang benar dan mengarahkan antenanya ke Bumi, itu pasti akan terdengar.
Sayangnya, tidak ada infrastruktur berbasis darat untuk komunikasi antariksa jarak jauh di Rusia. Kompleks ADU-1000 "Pluto" (dibangun pada tahun 1960, Evpatoria, Krimea) mampu menyediakan komunikasi yang stabil dengan pesawat ruang angkasa pada jarak tidak lebih dari 300 juta kilometer - ini cukup untuk komunikasi dengan Venus dan Mars, tetapi terlalu sedikit untuk penerbangan ke "planet luar".
Namun, kurangnya peralatan darat yang diperlukan seharusnya tidak menjadi hambatan bagi Roscosmos - antena NASA yang kuat akan digunakan untuk berkomunikasi dengan perangkat di orbit Jupiter. Namun, status internasional dari proyek tersebut mewajibkan …
Akhirnya, mengapa Ganymede dipilih untuk penelitian ini, dan bukan Eropa, yang lebih menjanjikan dalam hal mencari lautan di bawah es? Selain itu, proyek ini awalnya ditetapkan sebagai "Europe-P". Apa yang membuat para ilmuwan Rusia mempertimbangkan kembali niat mereka?
Jawabannya sederhana dan agak tidak menyenangkan. Memang, awalnya dimaksudkan untuk mendarat di permukaan Europa.
Dalam hal ini, salah satu syarat utamanya adalah perlindungan pesawat ruang angkasa dari dampak sabuk radiasi Jupiter. Dan ini bukan peringatan yang dibuat-buat - stasiun antarplanet Galileo, yang memasuki orbit Jupiter pada tahun 1995, menerima 25 dosis radiasi mematikan pada orbit pertamanya. Stasiun diselamatkan hanya dengan proteksi radiasi yang efektif.
Saat ini, NASA memiliki teknologi yang diperlukan untuk perlindungan radiasi dan perisai peralatan pesawat ruang angkasa, tetapi, sayangnya, Pentagon telah melarang transfer rahasia teknis ke pihak Rusia.
Kami harus segera mengubah rute - alih-alih Eropa, Ganymede dipilih, terletak pada jarak 1 juta km dari Jupiter. Mendekati planet ini akan berbahaya.
